РЕКЛАМА

Космическая биодобыча: приближение к населенным пунктам за пределами Земли

НАУКААСТРОНОМИЯ И КОСМИЧЕСКАЯ НАУКАКосмическая биодобыча: приближение к населенным пунктам за пределами Земли

Результаты эксперимента BioRock показывают, что добыча полезных ископаемых, поддерживаемая бактериями, может осуществляться в космосе. После успеха исследования BioRock в настоящее время проводится эксперимент BioAsteroid. В этом исследовании бактерии и грибы выращиваются на астероидном материале в инкубаторе в условиях микрогравитации космической станции для изучения образования биопленки, биовыщелачивания и других химических и биологических изменений, включая генетические транскрипционные изменения. Космическая биодобыча — важное открытие, которое, похоже, имеет большой потенциал в будущем.

Человеческие поселения за пределами Земли на Луне или на таких планетах, как Марс в космосе, давно стали темой научной фантастики. Однако в последние два десятилетия в этом направлении ведутся серьезные размышления и исследования. Один из ключевых вопросов, стоящих перед научным сообществом, заключался в том, как получить материалы (такие как кислород, вода, строительные материалы, включая металлы и минералы и т. Д.), Необходимые для обеспечения самоподдерживающегося присутствия в космосе. (1).  

Биодобыча, т.е. извлечение металлов из руд путем биокатализ использование микроорганизмов, таких как бактерии и археи, давно практикуется на планете Земля. В настоящее время этот метод используется для выщелачивания сульфидов меди и предварительной обработки золотых руд, а также для извлечения металлов из окисленных руд и извлечения металлов из отходов. (2).   

Можно ли эффективно использовать технику биодобычи в условиях микрогравитации в космическом пространстве для добычи материалов, необходимых для населенных пунктов? Могут ли микроорганизмы помочь извлекать металл и материалы, используя астероидные материалы или камни, доступные на Луне или март? Знания о взаимодействии микробов и минералов в космосе также считаются важными из-за их потенциала в почвообразовании, образовании корок в закрытых помещениях с повышенным давлением, использовании реголита (слой твердого материала над коренными породами) и производстве строительных материалов. Именно по этим причинам были разработаны эксперименты по космической биомеханике, чтобы понять эффекты измененной гравитации.  

С этой целью Европейское космическое агентство провело эксперимент BioRock на Международной космической станции (МКС) в 2019 году. Эксперименты были разработаны для изучения биовыщелачивания редкоземельных элементов из базальтовых пород в трех условиях гравитации, а именно. микрогравитация, смоделировала гравитацию Марса и смоделировала гравитацию Земли. Три вида бактерий, Sphingomonas desiccabilis, Сенная палочкаи Cupriavidus Metallidurans были использованы в исследовании. Проверяемая гипотеза заключалась в следующем:различные режимы гравитации могут влиять на конечную концентрацию клеток, достигаемую после многонедельного периода в космосе''. Результаты свидетельствуют об отсутствии значительного влияния различных условий силы тяжести на окончательное количество бактериальных клеток, что означает, что эффективность процесса отбеливания остается одинаковой при различных условиях силы тяжести. Эти результаты эксперимента BioRock показывают, что добыча полезных ископаемых с помощью бактерий может осуществляться в космосе. Космическая биодобыча - важное открытие, которое, похоже, имеет большой потенциал в будущем. (3,4).  

После успеха исследования BioRock в настоящее время проводится эксперимент с BioAsteroid. В этом исследовании бактерии и грибы выращиваются на астероидном материале в инкубаторе в условиях микрогравитации космической станции для изучения образования биопленок, биовыщелачивания и других химических и биологических изменений, включая генетические изменения транскрипции.(5).  

С этими ступеньками человечество, несомненно, продвигается к человеческим поселениям за пределами планеты Земля.

Ссылки:

  1. НАСА 2007. Отчет семинара по биодобыче лунного реголита. Доступно в Интернете по адресу https://core.ac.uk/download/pdf/10547528.pdf  
  1. Johnson DB., 2014. Biomining - биотехнологии для извлечения и извлечения металлов из руд и отходов. Текущее мнение в области биотехнологии. Том 30, декабрь 2014 г., страницы 24-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2014.04.008  
  1. Кокелл, К.С., Сантомартино, Р., Финстер, К. и др., 2020. Эксперимент по биодобыче на космической станции демонстрирует извлечение редкоземельных элементов в условиях микрогравитации и гравитации Марса. Опубликовано: 10 ноября 2020 г., Nature Communication 11, 5523 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-19276-w 
  1. Сантомартино Р., Вааджен А. и др. 2020. Отсутствие влияния микрогравитации и симулированной гравитации Марса на конечные концентрации бактериальных клеток на Международной космической станции: приложения для космического биопроизводства. Frontiers in Microbiology., 14 октября 2020 г. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.579156  
  1. Космическое агентство Великобритании 2020. Пресс-релиз - Исследование биодобычи может открыть будущие поселения в других мирах. Опубликовано 5 декабря 2020 г. Доступно онлайн по адресу https://www.gov.uk/government/news/biomining-study-could-unlock-future-settlements-on-other-worlds 

 

Умеш Прасад
Умеш Прасад
Редактор журнала Scientific European

Подписка на рассылку

Быть в курсе всех последних новостей, предложений и специальных объявлений.

- Реклама -

Самые популярные статьи

Потери пищи из-за преждевременного выброса: недорогой датчик для проверки свежести

Ученые разработали недорогой датчик с использованием технологии PEGS...

Полная схема подключения нервной системы: обновление

Успех в картировании полной нейронной сети мужского...
- Реклама -
97,932Поклонникиподобно
62,768ПодписчикиПодписаться
1,903ПодписчикиПодписаться
31ПодписчикиПодписаться